PGM图片格式与代码

野性酷女 2022-08-13 12:47 340阅读 0赞

> *这两天在搞神经网络，里面的一个人脸数据库的图片格式是PGM，其实之前早就知道了这个图片格式，但是没去深究这个图片格式的数据到底是什么安排的。搜索了下百度百科，发现介绍的真是简单，下面就自己来系统地整理一下。* 
> 
> [Jeremy Lin ][Jeremy Lin]

**PGM**是Portable Gray Map的缩写，它是灰度图像格式中一种最简单的格式标准。另外两种与之相近的图片格式是PBM和PPM，它们分别对应着黑白图像和彩色图像。PGM的数据存放方式相比于JPG来说是非常简单的，因为它不进行数据压缩，自然的PGM的图片的大小也就比较大了。一个120\*128 8-bit的灰度图像，PGM的大小是44kb，而将这个图片转化为JPG格式后，大小仅为4kb。所以，在日常各种网络应用中你是很难见到PGM图片的，它太浪费流量了。

**PGM的数据格式**

就像上面说的，PGM是不进行数据压缩的，那么自然的，它的格式就很直观了。你可以直接用一个记事本打开它，不过记事本打开后换行没了，不好看，下面用Sublime Text2打开：

![Center][]![Center 1][]

看了上面的图示，我想大部分都能猜出来一些东西了。

**PGM图片的数据**：

首先，以一个“Magic Number”来标识图片格式，这个magic number是P2，不能是p2，或者P 2；

然后，第二行是图片宽度、图片高度，在上图中是128和120；

第三行是这个图片数据的最大值，上图中是146；

最后，就是图片的像素数据值了，这些数据是以“row-major order”存放的，即是说按行存放的。当然，你认真看上图的话会发现，从第4行开始，每行都只有16个数据，默认情况下，每行长度不能超过70个字符，但是具体几个并没有要求，一种安全的做法是每行存放一个像素。

在有些PGM图片你可能会看到以\#开头的行，这个是comment，比如说用\#linjianmin.pgm来表示图片名称。

**图片读取与创建代码：**

#ifndef _PGM_
    
    #define _PGM_
    
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <stdlib.h>
    
    #define ROWS(img)  ((img)->rows)
    #define COLS(img)  ((img)->cols)
    #define NAME(img)   ((img)->name)
    
    typedef struct 
    {
      char *name;
      int rows, cols;
      int *data;
    } IMAGE;
    
    char *img_basename(char *filename)
    {
      char *newM, *part;
      int len, dex;
    
      len = strlen(filename);  
      dex = len - 1;
      while (dex > -1) 
      {
        if (filename[dex] == '/') 
    	{
          break;
        } 
    	else 
    	{
          dex--;
        }
      }
      dex++;
      part = &(filename[dex]);
      len = strlen(part);
      newM = (char *) malloc ((unsigned) ((len + 1) * sizeof (char)));
      strcpy(newM, part);
      return(newM);
    }
    
    
    IMAGE *img_alloc()
    {
      IMAGE *newM;
    
      newM = (IMAGE *) malloc (sizeof (IMAGE));
      if (newM == NULL) 
      {
        printf("IMGALLOC: Couldn't allocate image structure\n");
        return (NULL);
      }
      newM->rows = 0;
      newM->cols = 0;
      newM->name = NULL;
      newM->data = NULL;
      return (newM);
    }
    
    
    IMAGE *img_creat(char *name, int nr, int nc)
    {
      int i, j;
      IMAGE *newM;
    
      newM = img_alloc();
      newM->data = (int *) malloc ((unsigned) (nr * nc * sizeof(int)));
      newM->name = img_basename(name);
      newM->rows = nr;
      newM->cols = nc;
      for (i = 0; i < nr; i++) 
      {
        for (j = 0; j < nc; j++) 
    	{
          img_setpixel(newM, i, j, 0);
        }
      }
      return (newM);
    }
    
    
    void img_free(IMAGE* img)
    {
      if (img->data) free ((char *) img->data);
      if (img->name) free ((char *) img->name);
      free ((char *) img);
    }
    
    
    void img_setpixel(IMAGE *img,int r, int c, int val)
    {
      int nc;
    
      nc = img->cols;
      img->data[(r * nc) + c] = val;
    }
    
    
    int img_getpixel(IMAGE *img, int r, int c)
    {
      int nc;
    
      nc = img->cols;
      return (img->data[(r * nc) + c]);
    }
    
    
    IMAGE *img_open(char *filename)
    {
      IMAGE *newM;
      FILE *pgm;
      char line[512], intbuf[100], ch;
      int type, nc, nr, maxval, i, j, k, found;
    
      newM = img_alloc();
      if ((pgm = fopen(filename, "r")) == NULL) 
      {
        printf("IMGOPEN: Couldn't open '%s'\n", filename);
        return(NULL);
      }
    
      newM->name = img_basename(filename);
    
      /*** Scan pnm type information, expecting P5 ***/
      fgets(line, 511, pgm);
      sscanf(line, "P%d", &type);
      if (type != 5 && type != 2) 
      {
        printf("IMGOPEN: Only handles pgm files (type P5 or P2)\n");
        fclose(pgm);
        return(NULL);
      }
    
      /*** Get dimensions of pgm ***/
      fgets(line, 511, pgm);
      sscanf(line, "%d %d", &nc, &nr);
      newM->rows = nr;
      newM->cols = nc;
    
      /*** Get maxval ***/
      fgets(line, 511, pgm);
      sscanf(line, "%d", &maxval);
      if (maxval > 255) 
      {
        printf("IMGOPEN: Only handles pgm files of 8 bits or less\n");
        fclose(pgm);
        return(NULL);
      }
    
      newM->data = (int *) malloc ((unsigned) (nr * nc * sizeof(int)));
      if (newM->data == NULL) 
      {
        printf("IMGOPEN: Couldn't allocate space for image data\n");
        fclose(pgm);
        return(NULL);
      }
    
      if (type == 5) 
      {
    
        for (i = 0; i < nr; i++) {
          for (j = 0; j < nc; j++) {
            img_setpixel(newM, i, j, fgetc(pgm));
          }
        }
    
      } 
      else if (type == 2) 
      {
    
        for (i = 0; i < nr; i++) {
          for (j = 0; j < nc; j++) {
    
            k = 0;  found = 0;
            while (!found) {
              ch = (char) fgetc(pgm);
              if (ch >= '0' && ch <= '9') {
                intbuf[k] = ch;  k++;
      	  } else {
                if (k != 0) {
                  intbuf[k] = '\0';
                  found = 1;
    	    }
    	  }
    	}
            img_setpixel(newM, i, j, atoi(intbuf));
    
          }
        }
    
      } else {
        printf("IMGOPEN: Fatal impossible error\n");
        fclose(pgm);
        return (NULL);
      }
    
      fclose(pgm);
      return (newM);
    }
    
    
    int img_write(IMAGE *img, char *filename)
    {
      int i, j, nr, nc, k, val;
      FILE *iop;
    
      nr = img->rows;  nc = img->cols;
      iop = fopen(filename, "w");
      fprintf(iop, "P2\n");
      fprintf(iop, "%d %d\n", nc, nr);
      fprintf(iop, "255\n");
    
      k = 1;
      for (i = 0; i < nr; i++) {
        for (j = 0; j < nc; j++) {
          val = img_getpixel(img, i, j);
          if ((val < 0) || (val > 255)) {
            printf("IMG_WRITE: Found value %d at row %d col %d\n", val, i, j);
            printf("           Setting it to zero\n");
            val = 0;
          }
          if (k % 10) {
            fprintf(iop, "%d ", val);
          } else {
            fprintf(iop, "%d\n", val);
          }
          k++;
        }
      }
      fprintf(iop, "\n");
      fclose(iop);
      return (1);
    }
    
    #endif

**本文地址：[http://blog.csdn.net/linj\_m/article/details/40477699][http_blog.csdn.net_linj_m_article_details_40477699]**

**更多资源请关注 博客：[LinJM-机器视觉][Jeremy Lin] 微博：[林建民-机器视觉][-]**

**Refs:**

\[1\]http://netpbm.sourceforge.net/doc/pgm.html

\[2\]Netpbm format Wikipedia

[Jeremy Lin]: http://blog.csdn.net/linj_m
[Center]: https://img-blog.csdn.net/20141026170449255?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGlual9t/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center
[Center 1]: /images/20220810/0f414370665f46e9a63eeaaa46e4cf1f.png
[http_blog.csdn.net_linj_m_article_details_40477699]: http://blog.csdn.net/linj_m/article/details/40477699
[-]: http://weibo.com/cengineer